聚碳酸酯是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物,,根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族,、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型,。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低,,從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用,。目前芳香族聚碳酸酯獲的了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性,,現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度快的通用工程塑料
化學(xué)性質(zhì)
聚碳酸酯耐弱酸,耐弱堿,,耐中性油,。
聚碳酸酯不耐紫外光,不耐強堿,。
PC是一種線型碳酸聚酯,,分子中碳酸基團與另一些基團交替排列,這些基團可以是芳香族,,可以是脂肪族,,也可兩者皆有。雙酚A型PC是重要的工業(yè)產(chǎn)品,。
PC是幾乎無色的玻璃態(tài)的無定形聚合物,,有很好的光學(xué)性。PC高分子量樹脂有很高的韌性,,懸臂梁缺口沖擊強度為600~900J/m,,未填充牌號的熱變形溫度大約為130°C ,玻璃纖維增強后可使這個數(shù)值增加10°C,。PC的彎曲模量可達2400MPa以上,,樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C 時,,在負載下的蠕變率很低,。PC有較好的耐水解性,但不能用于重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的制品,。
PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高,,對缺口敏感,耐有機化學(xué)品性,,耐刮痕性較差,,長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣,,PC容易受某些有機溶劑的浸濁,。
物理性質(zhì)
密度:1.20-1.22 g/cm^3 線膨脹率:3.8×10 cm/cm°C 熱變形溫度:135°C 低溫-45度
聚碳酸酯無色透明,耐熱,,抗沖擊,,阻燃BI級,在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機械性能,。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,,聚碳酸酯的耐沖擊性能好,,折射率高,加工性能好,,不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能,。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對聚碳酸酯價格較低,并可通過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件,。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大,,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。2.7m寬sabic lexan板已在中國調(diào)試成功,,為中國添光彩
聚碳酸酯的耐磨性差,。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。
應(yīng)用范疇
用于建材行業(yè)
聚碳酸酯板材具有良好的透光性,,抗沖擊性,,耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能,使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無機玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢,。目前,,中國建有聚碳酸酯建材中空板生產(chǎn)線20余條,年需用聚碳酸酯7萬t左右,,預(yù)計到2005年將達到14萬t,。
用于汽車制造工業(yè)
聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能,,而且耐候性好,、硬度高,因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件,,其主要集中在照明系統(tǒng),、儀表板、加熱板,、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等,。根據(jù)發(fā)達國家數(shù)據(jù),聚碳酸酯在電子電氣,、汽車制造業(yè)中使用比例在40%~50%,,目前中國在該領(lǐng)域的使用比例只占10%左右,電子電氣和汽車制造業(yè)是中國迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),,未來這些領(lǐng)域?qū)厶妓岽椎男枨罅繉⑹蔷薮蟮?。預(yù)計2005年中國汽車總量將達300多萬輛,屆時需求量也將達到3萬t,,因而聚碳酸酯在這一領(lǐng)域的應(yīng)用是極有拓展?jié)摿Φ摹?br />
用于生產(chǎn)醫(yī)療器械
由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽,、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒,,且不發(fā)生變黃和物理性能下降,,因而被廣泛應(yīng)用于人工血液透析設(shè)備和其他需要在透明,、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器,、外科手術(shù)面罩,、一次性牙科用具、血液分離器等,。
用于航空,、航天領(lǐng)域
近年來,隨著航空,、航天技術(shù)的迅速發(fā)展,對飛機和航天器中各部件的要求不斷提高,,使得PC在該領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增加,。據(jù)統(tǒng)計,僅一架波音型飛機上所用聚碳酸酯部件就達2500個,,單機耗用聚碳酸酯約2噸,。而在飛船上則采用了數(shù)百個不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強的聚碳酸酯部件及宇航員的防護用品等。
用于包裝領(lǐng)域
近年來,,在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長點是可重復(fù)消毒和使用的各種型號的儲水瓶,。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕,抗沖擊和透明性好,,用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明的優(yōu)點,,目前一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據(jù)預(yù)測,,隨著人們對飲用水質(zhì)量重視程度的不斷提高,,聚碳酸酯在這方面的用量增長速度將保持在10%以上,預(yù)計到2005年將達到6萬t,。
用于電子電器領(lǐng)域
由于聚碳酸酯在較寬的溫,、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性,是優(yōu)良的絕緣材料,。同時,,其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性,使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,。聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機械,,電動工具外殼、機體,、支架,、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對于零件精度要求較高的計算機,、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面,,聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價值,。
用于光學(xué)透鏡領(lǐng)域
聚碳酸酯以其獨特的高透光率、高折射率,、高抗沖性,、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點,在該領(lǐng)域占有極其重要的位置,。采用光學(xué)級聚碳酸配制作的光學(xué)透鏡不僅可用于照相機,、顯微鏡、望遠鏡及光學(xué)測試儀器等,,還可用于電影投影機透鏡,、復(fù)印機透鏡、紅外自動調(diào)焦投影儀透鏡,、激光束打印機透鏡,,以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設(shè)備和家電領(lǐng)域,,其應(yīng)用市場極為廣闊,。聚碳酸酯在光學(xué)透鏡方面的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料,。近年來,,眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費量年均增長率一直保持在20%以上,顯示出極大的市場活力,。
用于光盤的基礎(chǔ)材料
近年來,,隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起,由光學(xué)級聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲介質(zhì),,正在以極快的速度迅猛發(fā)展,。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點因而成為光盤制造業(yè)的主要原料。目前光盤制造業(yè)所耗聚碳酸酯量已超過聚碳酸酯整體消費量的20%,,其年均增長速度超過10%,。中國光盤產(chǎn)量增長迅速,據(jù)國家新聞出版總署公布的數(shù)字,,2002年全國共有光盤生產(chǎn)線748條,,年耗光學(xué)級聚碳酸酯約8萬噸,且全部進口,。因而聚碳酸酯在光盤制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景是極為廣闊的
黑色PC板,,進口黑色聚碳酸酯板